Ejercicios de Física y Química

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Análisis de una caída libre 0001

Desde una altura de 120 m se deja caer un cuerpo libremente. Calcula:

a) La rapidez al cabo de 2 s.

b) La rapidez cuando ha descendido 80 m.

c) El tiempo que tarda en llegar al suelo.

d) La rapidez con que llega al suelo.

e) La distancia que ha descendido cuando la rapidez es 40 m/s.


SOLUCIÓN:

Al tratarse de un movimiento de caída libre, la velocidad inicial del objeto será cero y la aceleración a la que está sometido es la aceleración de la gravedad.
a) v = v_0 + gt\ \to\ v = 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 2\ s = \bf 19,6\frac{m}{s}
b) v^2 = v_0^2 + 2gd\ \to\ v = \sqrt{2\cdot 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 80\ m} = \bf 39,6\frac{m}{s}
c) d = v_0t + \frac{1}{2}gt^2\ \to\ t = \sqrt{\frac{2d}{g}} = \sqrt{\frac{2\cdot 120\ m}{9,8\ m/s^2}} = \bf 4,95\ s
d) Ahora aplicamos la misma ecuación que en el apartado a) pero para el total que hemos calculado en el apartado anterior:
v = 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 4,95\ s = \bf 48,5\frac{m}{s}
e) Usamos la misma ecuación que en el apartado b):
d = \frac{v^2}{2g} = \frac{40^2\ m^2/s^2}{2\cdot 9,8\ m/s^2} = \bf 81,6\ m

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